基于改進L-系統(tǒng)的植物形態(tài)可視化研究.pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)和計算機圖形學(xué)的發(fā)展，利用計算機對自然界中植物的模擬，已經(jīng)成為一個熱門課題。本文結(jié)合浙江省基金項目，探討了植物形態(tài)可視化建模中的問題。研究的內(nèi)容和取得的成果如下： (1)構(gòu)造了基于子結(jié)構(gòu)算法的新型L-系統(tǒng)L-系統(tǒng)雖然應(yīng)用廣泛，但傳統(tǒng)的迭代算法，運行效率低，原因是因為傳統(tǒng)算法存在著同一結(jié)構(gòu)重復(fù)計算、重復(fù)構(gòu)造的問題，為了解決這個問題，本文提出一種新型的L-系統(tǒng)改進算法，沿用子結(jié)構(gòu)算法，改善了L-系統(tǒng)的性能，并減少了存

2、儲空間。 (2)建立了植物結(jié)構(gòu)模型參數(shù)庫植物學(xué)家定義的二十三種植物結(jié)構(gòu)模型能夠比較精確描述植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的連續(xù)變化特點。本文根據(jù)這些結(jié)構(gòu)模型的拓撲結(jié)構(gòu)以及Petri網(wǎng)，構(gòu)造了相應(yīng)的L-系統(tǒng)文法，建立了描述植物拓撲結(jié)構(gòu)的參數(shù)模型庫，為用戶進行植物仿真提供了模板，從而實現(xiàn)快速構(gòu)造植物模型。 (3)提出了改進的枝條算法本文通過對一般枝條算法的研究，提出了改進枝條算法，該算法不僅能較好的模擬植物的枝條形狀，也解決了一般枝條算法在模